珍珠是怎么形成的呢?奇妙的珍珠母

[2015-07-17] 作者:世界未解之迷网 阅读量: 分享到_微信朋友圈:

  珍珠是人们最为喜爱的装饰品之一,不可抵挡的魅力使得珍珠采集业蓬勃发展,这项产业已有几千年的历史。

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  珍珠是怎么形成的呢?当外界的物质――沙粒或寄生虫进入牡蛎等贝类柔软的躯体,它们便分泌碳酸钙与珍珠母将不受欢迎的“入侵者”包裹起来,这种包裹不是一次完成的,贝类每天分泌约3-4次,每次覆盖涂满的厚度仅0.5微米,就这样日复一日层层包裹,至少两年以后才会最后形成各种颜色的珍珠。这其实是贝类对入侵者的一种自令人惊叹的防御机制,贝类自我保护身体的行为,却让人类获得来自大自然的一件珍贵的礼物。

  珍珠母是种奇妙的物质,它的大部分成分是霰石――一种由海水中碳酸根离子和钙离子形成的碳酸钙晶体,但也含有一些贝类分泌的蛋白质,蛋白质像胶水一样把霰石等成分粘合在一起,这种复合型的结构使得珍珠母非常牢固,不易碎裂。在电子显微镜下,珍珠母呈现出层层叠叠的霰石薄层,这是好多年积累而成的。

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  最近,德国研究人员根据珍珠母的特性和形成机理,开发出了具有珍珠母特性的纳米材料。他们选择了坚硬的二氧化钛陶瓷材料与软性的有机聚合物进行复合,这两种材料都有广泛的应用,而且非常容易加工。研究人员利用化学溶液沉积的方法,将这两种材料一层一层交替涂在硅基底上。在试验中,研究人员将二氧化钛每层厚度控制在100纳米以内,有机聚合物薄膜厚度控制在5纳米至20纳米,由此形成了类似珍珠层蛋白质相同的尺寸。

  这样开发出的新二氧化钛纳米材料具有类似天然珍珠母材料的特性,可用作产品表面的防刮涂层,也可适用于医疗人体植入物的表面涂料。但是人工复合材料还没有完全达到天然珍珠母的性能,德国研究人员还将进一步改进材料的加工工艺,未来将完全可以达到天然珍珠母的特性。

    
    

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